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医学影像新技术范文1
数字化摄影技术日臻完善
我院是一所三级综合医院,适应时代的要求,不断引进了一些数字化医学影像设备,1981年6月在布鲁塞尔召开的第15届国际放射学会学术会议上,首次提出了数学化X线成像技术的物理概念及临床应用结果。使医学影像技术步入了数字化的新纪元。数字X射线摄影的成像技术包括成像板技术、平行板检测技术和采用电荷耦合器或CMOS器件以及线扫描等技术。成像板技术是代替传统的胶片增感屏来照相,然后记录于胶片的一种方法。平行板检测技术又可分为直接和间接两种结构类型。由于成像方法的改进,除了在成像质量方面有明显提高外,图像数量也急剧增加。例如随着多层CT的问世,每次CT检查的图像可多达千幅以上,因此,无法想象用传统方法能读取这些图像中蕴含的动态信息。这时在显示器上进行的“软阅读”正在逐渐显示出其无可比拟的优越性。软拷贝阅读是指在工作站图像显示屏上观察影像,就X线摄影而言这种阅读方式能充分利用数字影像大得多的动态范围,获取丰富的诊断信息。2008年我院成功安装了PACS(医学影像存储与传输系统,并与HIS(医院信息系统)、RIS(放射影像系统)成功对接,PACS系统是图像的存储、传输和通讯系统,主要应用于医学影像图像和病人信息的实时采集、处理、存储、传输,并且可以与医院的医院信息管理系统放射信息管理系统等系统相连,实现整个医院的无胶片化、无纸化和资源共享,还可以利用网络技术实现远程会诊,或国际间的信息交流。在没有PACS的时候我院影像中心工作流程:划价门诊交费病人登记查找原史档案检查室胶片打印分类匹配送医生组打印报告胶片归档胶片存放到片库,而有了PACS后工作流程:电子申请单检查室诊断医生诊断和出报告临床医生查看影像及相关报告科室应用,应用PACS系统后,科室病人诊断优化效果:简化病人看病流程和时间;优化改造医生烦琐诊断流程;提供给临床科室便捷的医疗服务;建立有效的病人档案系统;完全实现以病人为中心的业务流程重组;实现数字化社区医疗、远程医疗;增加医院核心竞争能力;促进医学科研和教学水平。
总结
医学影像新技术范文2
关键词 肺切除术 右心血液动力学 血液动力学障碍
近年来,肺部疾病的发生率已逐年升高,而肺切除术是治疗肺部疾病的一项重要措施,但肺叶切除对患者右心血流变具有一定的影响,可使患者右心血液动力学发生变化[1]。多普勒超声心动图(UGC)是一种无创伤性的心功能检测方法,可用来动态评估肺部切除术患者右心血流动力变化的过程,以了解肺切除对患者心肺功能的影响[2]。本研究通过对45例行肺切除术的患者采用彩色多普勒超声技术,以观察肺切除对其右心功能和动脉血气的变化,现将研究结果报告如下。
资料与方法
2010年8月~2011年8月收治行肺切除术患者45例,男26例,女19例,年龄46~78岁,平均55.46±3.84岁;患者包括原发性肺癌41例(91.11%),肺部良性疾病4例(8.89%)。所有患者中行左上肺叶切除术11例,右上肺叶切除术13例,左下肺叶切除术8例,右下肺叶切除术9例,全肺切除3例。排除:既往有胸部手术史患者,有明显的心脏瓣膜疾病及冠心病史患者,心律失常或使用过正肌力药物及钙阻滞剂等药物的患者。
检测方法:患者均于术前或术后8~14天采用彩色多普勒血流显像仪进行超声心动图检查,探头频率2.0~2.5MHz,进行常规房室及大血管内径测定,应用脉冲多普勒曾患者肺动脉瓣血流参数AT、PEP、ET及PEP/ET,根据公式计算PSAP=59.5(PEP/AT)-17.3。
统计学处理:将研究所得结果用SPSS17.0统计学软件进行处理,各组指标以(X±S)表示,进行t检验,P<0.05表示差异具有显著性。
结 果
由实验结果可知,患者手术后PA、RA及RV内径与手术前比较未见明显改变,相比较不具差异有显著性(P>0.05);而术后PEP/ET及PASP与术前比较差异显著,具有统计学意义(P<0.05),见表1。
讨 论
肺切除术对患者右心血液动力学具有明显的影响,开胸后患者患侧胸内压及回心血量与手术前相比较会有明显的变化,且关胸后恢复至手术前水平。肺切除术可使患者出现右心血液动力学的改变及低氧血症,使患者围术期内心肺功能相关并发症的发病率升高,进而带来很多不安全因素[3]。大量临床研究已证实肺切除会导致患者肺容积的减少[4],严重影响肺的呼吸及循环功能,且会对患者心脏功能有一定的影响,当右心收缩功能减退时,患者肺动脉血压升高。
随着医疗技术的发展,彩色多普勒超声心动图已广泛用于心肺功能的检测[5]。本研究通过对45例行肺切除术的患者采用彩色多普勒超声技术,以观察肺切除对其右心功能和动脉血气的变化,得出手术后PEP/ET及PASP与术前比较差异显著,具有统计学意义(P<0.05)。因此,肺切除可导致患者血液动力学障碍,对患者右心动力学影响较大,值的临床关注。
参考文献
1 温燕杭,成向阳,肖霭仪,等.彩超探讨肺切除术对心脏血液动力学的影响[J].现代临床医学生物工程学杂志,2004,10(4):316.
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3 陈晓峰,丁嘉安,高丈,等.开胸手术后发生怠性呼吸窘迫综合征的病因探讨及治疗[J].中华外科杂志,2003,41:906-908.
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关键词:信息技术 能力 素质教育
随着社会的发展,科技的进步,教育必须发生根本性的变革,由应试教育向素质教育转变。这场变革,涉及到教育机制、教育方向、教育发展目标的变革,最后具体体现在教学内容、教学方法、考试方法、教学评估等方面的改革。由于计算机作为信息时代的主要载体和工具,在教育中担负起越来越重要的作用,信息技术课程的设置,在各级各类学校中已成为必需,而且由于信息技术教育比其他学科更贴近现实生活,与其他学科有着密切的联系,有着其他课程无可比拟的可操作性、实用性。因此,在素质教育中占据了极其重要的地位。
一、信息技术教育对学生思维品质的影响
素质教育最主要的是培养学生的思维品质,要培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力,培养适应社会生活的能力,培养学生的应变能力。
1.对学生创造性思维的培养
以往的教学过程往往是大量知识灌输的过程,而不是培养学生发现问题从而解决问题的能力。忽略了对学生创造性思维的培养。虽然,学生在解题、写作、绘画等尝试中有时也能体会到创造的愉悦,但这些并没有从根本激发学生创造性思维的培养。创造性思维最显著的特点是能够提供新颖独创而又有价值的思维成果。而信息是可以激发学生创造性思维的培养。这门学科摒弃了传统学科中所形成的常规思维模式,对学生来说非常具有新鲜感,学生的创造欲望能得到极大地激发,培养学生的创造性思维。传统学科往往是通过某个问题求得唯一的解,而这门学科则不一样,如用PowerPoint制作个人主页时,每个人都可以发挥想象,根据自己的特点、爱好、风格来进行设计。真正是一种创造性思维的培养。
2.对学生抽象思维的培养
信息技术教学不仅能培养学生的创造性思维,还能培养学生的抽象思维能力。要解决把抽象的东西转变成形象的东西。必须通过对问题的归纳、分析从而研究出一般性的规律。比如:计算机中对二进制的学习。我们可以通过日常习惯中的十进制、时分秒的关系,找出它们的共性,在此基础上导出二进制。掌握了二进制的基础就不难掌握八进制、十六进制了。
3.对学生综合素质的培养
信息技术这门课既有较深的理论知识,又有很强的实践技能。在学习过程中既能培养学生的严密思维能力,又能增强动手能力的培养。学生上机要通过手、眼、心、脑并用而使大脑形成强烈的专注,使大脑皮层产生高度的兴奋点。在学习过程中,学生通过上机体会各自功能、分析操作方式,都容易使学生产生一种成就感,更大的激发学生的求知欲望,因而培养出勇于进取、独立探索的能力。另外,由于计算机运行高度自动化和程序化,因此在操作中,需要有极为严谨的科学态度,稍有疏漏便会出错,真有失之毫厘差之千里的感觉。因此这门学科能够培养学生的综合素质。
二、信息技术教育对学生能力的培养
通过这门课的学习,对学生能力应该有所提高。
1.对学生学习能力的培养
当今世界发展迅速,新知识、新技术、新观念层出不穷,如果一个人没有学习的能力,不能理解新知识,不能掌握新技术,不能接受新观念,那就会很快落后,跟不上时代前进的步伐。那怎样学习呢?我们在学校有教师的指导、同学的帮助,学习相对来说比较容易,一旦走上社会情况就不一样了。要想再一步学习就得主要靠自己。而信息技术这门课就能培养我们的学习能力。
2.对学生应用能力的培养
计算机是一件工具,有着非常强大的功能,通过信息技术的学习,我们要能充分认识这一点。如利用它可以为我们的班报编辑排版,打印文稿,制作丰富多彩的插图;还可以帮助我们制作有个性特征的主页等。
3.对学生创造性能力的培养
人类正是因为有了创造才会不断地向前发展,一个人也是这样。如果没有创造力,那他永远落后于时代。因此培养学生的创造性能力是素质教育的一个重要方面。信息技术这门课在这方面应起到重要的作用。当一个学生设计出自己满意的网页时,编写出丰富的软件时,组装出崭新的电脑时,还有什么比这更能激发学生的创造积极性呢?
三、信息技术教育对其他学科的影响
信息技术教育作为一项面向未来的现代化教育,绝不可仅仅停留在计算机学科范围内的教学上,而应着眼于利用计算机进行教学管理,指导教师利用计算机进行多媒体辅助教学,培养学生用现代化工具和方法分析问题、解决问题的能力。
从广度上看,计算机教育的内容应包括计算机教学、计算机辅助教学、计算机辅助管理和计算机辅助学习四项。计算机教育一方面要让学生学习计算机知识,另一方面还应使学生能用所学知识操作计算机,以帮助学习其他学科知识。一些优秀的辅助学习能提高学生的学习兴趣、优化解题策略、开发学生心智,专家学者对此早已达到共识,在实践运用中也有上佳的效果。利用计算机软件进行科学管理,能极大地提高工作效率,达到事半功倍的作用。
综上所述,信息技术是一门理论和实践相结合的课程,具有很强的操作性和实用性。在大力提倡素质教育的今天,充分认识信息技术这门课对素质教育的影响和作用,挖掘出它的最大功效,将会把素质教育推向一个更新的高度。愿信息技术教育的明天更美好!
参考文献:
[1]《中国大百科全书・教育卷》.
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【关键词】信息技术 数学 课堂教学
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.07.034
教师运用现代多媒体信息技术对教学活动进行创造性设计,发挥计算机辅助教学的特有功能,把信息技术和数学教学的学科特点结合起来,可以使教学的表现形式更加形象化、多样化、视觉化,有利于充分揭示数学概念的形成与发展,数学思维的过程和实质,展示数学思维的形成过程,使数学课堂教学收到事半功倍的效果。
一、信息技术对数学教学观念的影响
随着信息技术的发展,学生数学知识的获取已不会也不可能单一的是学校课堂这一渠道。而信息技术提供给数学的,从广义是来说,都是数学课程资源。正是基于这一现实,在信息技术与数学课程整合中,教师必须树立新的教学观念。
而数学教师应该首无发挥他们的专业特长,把主要精力放在根据数学教育教学理论开展优质的教学设计和实施教学上,他们最多是根据教学的实际需要来评价、选择和改造大量已有的课件制作素材,把要使用的课件的组织结构和功能充分融合在自己的教学思路中,,而近年来,许多使用便捷的工具软件已经普及,广大一线教师也通过各种继续教育、校本研修等形式,已经或者即将掌握初步的“自行改造他人课件和设汁课件,使之与自己的教学思路融合起来”的技能。例如几何画板是做数学实验的最好工具。做数学实验就是要体现出数学在变化中的不变规律。在过去的几何教学中,使用常规的作图工具,手工绘制的图形都是静态的,容易掩盖极其重要的几何规律。是在动态中表达几何关系的图版,它不同于其他绘图工具的突出特点就是“它动态的保持几何关系”。几何画板绘制的图形可以动。而几何画板的精髓就在于“在运动中保持给定的几何关系”。
二、信息技术对数学教学方式的影响
一根粉笔,一块黑板,和简单的教具已经不能满足现代教育的需要,更不能满足在数学教学中进行实验的需要,随着计算机技术的发展,和各种计算机软件的开发,特别是教学软件的开发,使得在教学中做数学实验成为可能,并且变得非常容易,现象明显。因为计算机可以使数学中抽象的东西变得具体,使变化的东西体现出变化过程,从而体现出变化过程中的不变规律,这在以往的教学中是很难实现的。信息技术对教师的教产生了深刻的影响,教师的角色由传授知识的权威转变为学生学习的组织者、设计者、协调者、教育的研究者和学生的合作伙伴,教师的任务不再只是讲授,而是对学生多种学习活动的指导、计划和协调,促进学生知识网络的形成,加强学生学习能力的培养。
三、信息技术对学生学习数学的方法的影响
在多媒体网络教学环境下,以学生为中心的交互式教学方式得到了充分的发挥,学生的学习通过与计算机之间的相互对话完成。通过计算机,学生不仅可以观察教师做演示实验,还可以亲自动手做实验,提高学生的动手能力和实践操作能力。计算机技术的普及和发展使学生做数学实验成为可能。学生获取知识,包括新概念的提出、知识重点展开、难点化解以及知识的巩固应用都需要亲自动手操作,这种方式符合学生自主参与、探索体验的心理特征。它能激发学生的学习兴趣,有效地调动学生的内在需求。在信息技术为学生提供的交互式学习环境中,实验、探索、发现等将成为重要的学习方式,学生可以按照自己的认知基础、学习兴趣来选择内容,这就为学生主动性、积极性的发挥创造了条件,使学生的主体性得到充分发挥。
从“听数学”转变为“做数学”。可以利用几何画板让学生做“数学实验”,利用新型的教学模式取代主要靠老师讲授、板书的灌输式教学模式。由于教学过程主要是让学生自己做实验,所以教师在备课时考虑的应该是如何组织学生进行协作学习和交流。
四、有利于帮助学生进行探索和发现
数学教学过程,事实上就是学生在教师的引导下,对数学问题的解决方法进行研究,探索的过程,继而对其进行延拓,创新的过程。于是,教师如何设计问题,选择问题就成为数学教学活动的关键。而问题又产生于情境,因此,教师在教学活动中创设情景就是组织课堂教学的核心。现代多媒体信息技术如网络信息,多媒体教学软件等的应用为我们提供了强大的情景资源。例如:我在《平面向量的基本概念》及《平面向量的坐标表示》的教学中,利用ppt制作动态的平面向量课件,学生通过探索,发现了平面向量的基本概念,深刻的理解了平面向量的坐标表示的意义和作用。在讲解与《空间四边形》有关的问题时,如果只利用模型让学生观察,在黑板上做出空间四边形的平面直观图,大部分学生在课后解决相关的问题的时候,总自然而然的认为空间四边形两条对角线是相交的。我在立体几何教学中,现场制作旋转运动的空间四边形图形,添加线条,在旋转运动过程中让学生感受空间立体图形的形象,培养学生的空间观察和思维能力,从而使他们在观察过程中留下空间四边形两条对角线不相交的深刻印象,在解决其他有关问题时不致出错,同时学生在这个过程中发现了异面直线的概念,为后面的《异面直线》的教学奠定了基础。由此可见,多媒体信息技术创设情景产生的作用是传统教学手段无法比拟的。
五、多媒体手段教学的适度性原则
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[关键词] 内皮祖细胞;扩张型心肌病;血管新生
[中图分类号] R542.2 [文献标识码] A[文章编号] 1673-9701(2010)12-09-02
The Effects of Endothelial Progenitor Cells on Neovascularization for Dilated Cardiomyopathy Rats
ZHANG XinWANG DeqiangZHENG YuyunGUO Xiaohua
Department of Cardiology,the First Affiliated to Baotou Medical College,Baotou 014010,China
[Abstract] Objective To study effects of endothelia progenitor cells(EPCs) on neovascularization for dilated cardiomyopathy(DCM) rats. Methods Fiftyfemale rats received inguinal subcutaneous injections of isoproterenol(ISO,250mg/kg) for induction of DCM. And the model rats were randomly divided into EPCs group and control group. The echocardiographic examination and myocardial capillary density were performed. Results Three months after transplantation,there was higher capillary density in EPCs group. Conclusion Transplantation of EPCs can improve cardiac function,induce neovascularization for DCM. The treatment with EPCs has better effect.
[Key words] Endothelia progenitor cell;Dilated cardiomyopathy;Neovascularization
内皮祖细胞(EPC)是能够分化为内皮细胞的干细胞。众多国内外研究表明,EPC能够修复受损血管的内膜并在缺血部位形成血管[1]。EPC通过分化、增殖,并融合到原有血管的内膜层,促使新的血管网的形成[2],也能通过分泌多种细胞因子影响其周围细胞的生物行为。扩张型心肌病典型的病理改变是心肌细胞丢失、微循环受损和心肌纤维化。本研究的目的是将内皮祖细胞移植到扩张型心肌病大鼠的心肌内,观察内皮祖细胞对其心肌内血管新生的影响,为干细胞广泛应用于临床提供依据。
1材料和方法
1.1动物模型的制作
50只雌性和12只雄性成年SD大鼠购于中国科学院实验动物中心,体重170~ 220g,用于动物模型和细胞提取。将异丙肾上腺素(Sigma)用0.9%生理盐水溶解,注射到大鼠腹股沟皮下,250mg/kg,每天1次,连续2d。所有大鼠术后分笼饲养4周,在室温(24±1)℃的环境中自由进食和活动。
1.2骨髓单个核细胞的分离和内皮祖细胞的培养
12只正常雄性SD大鼠用过量氯胺酮(200mg/kg)麻醉处死,单个核细胞提取根据文献提到的方法[2]。简而言之,在无菌条件下,用0.9%生理盐水反复冲洗胫骨、股骨的骨髓腔,用Ficoll -Paque(1.077g/mL,华精,上海)通过梯度密度离心法提取单个核细胞。细胞经过三步洗涤后,用EGM-2培养液(Clonetics,USA)将细胞密度调整为0.5×106/mL,然后均匀地铺在包被了纤维连结蛋白(10μg/mL,Chemicon,美国)的六孔板中,放于37℃,5% CO2的培养箱中,每周更换2次培养液。
1.3EPCs表型分析
培养7d的EPCs与Dil标记的乙酰化的低密度脂蛋白(ac-LDL-DiI,10μg/mL,Biomed Tech,美国)37℃孵育4h,PBS洗3遍,1%的中尔马林固定15min,在与FITC 标记的棘豆凝集素-1(UEA-1,10μg/mL,Sigma)37℃孵育1h,PBS洗3遍。荧光倒置显微镜(Olympus IX70)下观察,拍照。
1.4EPCs心肌内注射
24只造模成功的大鼠随机分为EPC组和对照组(n=12),氯胺酮(100mg/kg)麻醉后,气管插管,机械通气(DW-2000,嘉鹏,上海),潮气量1mL/kg,频率60次/min,打开左侧胸腔,暴露心脏,找到心肌坏死部位,用带有28G针头的1mL注射器于坏死区周围给予相应的处理,EPC组给予100μLEPC与PBS混合物,细胞密度为5×106;对照组给予100μLEPB。动物继续饲养3个月。
1.5血管密度检测
抗大鼠α-actin单克隆抗体购于Santa Cruz Biotechnology公司(美国)。被用来显色平滑肌细胞,以定量心肌内毛细血管密度。免疫组化采用经典的ABC染色法。第二抗体为山羊抗大鼠IgG抗体(Sigma),显色剂为HRP(horseradish peroxidase)。观察单位面积(200倍视野,0.5mm2)微血管数量,计数6个高倍视野,用均数来表示。
1.6统计学处理
所有数据用χ±s表示,用SAS 6.12软件系统对数据进行t检验,P
2结果
2.1细胞增殖与鉴定
在细胞培养的第7天,细胞拉长成蜘蛛状(图1A);EPCs能吞噬DiI-acLDL(图1B),并被FITC-UEA-1染成绿色(图1C),双阳性的细胞即是EPC(图1D)。
2.2血管密度
α-actin抗体染色阳性的血管见图1A。EPC组心肌内的血管密度明显高于对照组(EPC组38.33±6.11、对照组26.05±4.40,图2),两组比较有显著的统计学差异(t=7.48,P
3讨论
最近的研究证实血管发生是另一种重要方式,即由EPC聚集并分化为成熟的内皮细胞形成血管的过程[3]。以前的证据和我们的实验结果均表明,在原有或新生的血管壁内可以发现移植的、骨髓来源的EPC[4]。目前许多实验结果证实,EPC因其促血管发生作用可被应用于多种缺血性疾病的治疗[5]。
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我们的实验发现,EPC治疗能改善DCM大鼠的心功能,但EPC在改善EF的同时,缩小了LVEDD,这对DCM的治疗来讲更为关键。原因可能是EPC对于血管新生的作用,表现为心肌内血管密度和局部心肌血流量增加。EPC还可以分泌多种细胞因子,包括VEGF,肝细胞生长因子(HGF)等等[6],这些因子又可以促进血管新生和趋化EPC归巢,从而形成一个良性循环。而单次应用细胞因子会随时间的延长,生物作用减弱。
总之,我们的研究发现,心肌内移植EPC是治疗DCM安全可行的方法。移植EPC能改善心功能,促进血管新生和增加局部心肌血流。EPC移植与单次心肌内注射b-FGF相比,疗效更好。
[参考文献]
[1] Kawamoto A, Tkebuchava T, Yamaguchi J, et al. Intramyocardial transplantation of autologous endothelial progenitor cells for therapeutic neovascularization of myocardial ischemia[J]. Circulation,2003,107(3):461-468.
[2] Werner N, Junk S, Laufs U, et al. Intravenous transfusion of endothelial progenitor cells reduces neointima formation after vascular injury[J]. Circ Res,2003,93(2):e17-24.
[3] Zhang S,Ge J,Sun A,et al. Comparison of various kinds of bone marrow stem cells for the repair of infarcted myocardium:single clonally purified non-hematopoietic mesenchymal stem cells serve as a superior source[J]. Cell Biochem,2006,99(4):1132-1147.
[4] Scherberich A,Galli R,Jaquiery C,et al. Three-dimensional perfusion culture of human adipose tissue-derived endothelial and osteoblastic progenitors generates osteogenic constructs with intrinsic vascularization capacity[J]. Stem Cells,2007,25(7):1823-1829.
[5] 李毅,韩雅玲,康建,等. 低氧预刺激对大鼠骨髓源性内皮祖细胞生物学活性的影响[J]. 中国实用内科杂志,2006,26(2):99-101.
[6] Kardami E,Jiang ZS,Jimenez SK,et al. Fibroblast growth factor 2 isoforms and cardiac hypertrophy[J]. Cardiovasc Res,2004,63(3):458 -466.
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【关键词】 益气活血复方;,,自发性高血压大鼠;,,,左室肥厚;,,形态结构
摘要:目的探讨益气活血复方对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rats, SHR)左室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)及左室心肌形态结构的影响。方法雄性14周龄SHR 50只,随机分为复方高剂量组(SHRY1)、复方中剂量组(SHRY2)、复方低剂量组(SHRY3)、模型对照组(SHRC)、硝苯地平组(SHRX)。监测尾动脉收缩压(systolic blood pressure, SBP),每4周1次,8周后取材。测算心脏重量指数(heart weight index, HWI)、左室质量指数(left ventricular mass index, LVMI);光镜、透射电镜观察左室心肌细胞形态结构的改变。结果(1)与SHRC组比较,灌胃4,8周后,各治疗组SBP显著降低(P<0.01);(2)与SHRC组比较,灌胃8周后,SHRY1、SHRY2及SHRX组HWI、LVMI均明显降低(P<0.05或P<0.01);(3)光镜观察发现:SHRC组心肌纤维增粗或萎缩、断裂或排列紊乱,部分心肌细胞核肥大或固缩;透射电镜观察发现:SHRC组可见部分心肌细胞核膜皱缩,核染色质凝聚、趋边,偶见核固缩,部分心肌细胞线粒体明显肿胀。与SHRC组比较,SHRY1组上述病变明显减轻;SHRY2、SHRX组病变有所改善;SHRY3组病变改善不明显。结论 益气活血复方、硝苯地平均能降低SBP、HWI、LVMI,减缓SHR左室肥厚形成、发展过程中左室组织结构的破坏。
关键词:益气活血复方; 自发性高血压大鼠; 左室肥厚; 形态结构
Effects of Yiqihuoxue Decoction on the Morphological Structure of Myocardial Cells in Left Ventricle of Spontaneously Hypertensive Rats
Abstract:ObjectiveTo explore the effects of Yiqihuoxue decoction on left ventricular hypertrophy and the morphological structure of myocardial cells in left ventricle of spontaneously hypertensive rats(SHR). MethodsFifty fourteenweekold male SHR were pided randomly into 5 groups: SHRY1(treated with high dose of Yiqihuoxue decoction), SHRY2(treated with moderate dose of Yiqihuoxue decoction), SHRY3(treated with low dose of Yiqihuoxue decoction), SHRC(untreated), SHRX(treated with nifedipine). The systolic blood pressure(SBP) was measured before and during treatment every four weeks. After 8 weeks of treatment, all rats were killed. Heart weight index(HWI), left ventricular mass index(LVMI) were calculated. The morphological and structural changes of myocardial cells in left ventricle of SHRs were observed with light microscope and transmission electron microscope(TEM). Results(1) After 4 or 8 weeks' treatment, compared each treatment group with SHR-C,the SBP decreased significantly(P<0.01). (2)After 8 weeks' treatment, compared SHRY1, SHRY2 and SHRX with SHRC respectively, both HWI and LVMI decreased significantly(P<0.05 or P<0.01). (3) The results under light microscope were:in SHRC, cardiac muscle fibers were swollen, decreased, disrupted or disorganized arrangement, as well as some hypertrophic nuclear or pyknosis of myocardial cells. The results under TEM were: in some left ventricular tissues obtained from SHRC group, nuclear membrane shrank and nuclear chromatin condensed and congregated under nuclear membrane like speckle, abutting against the nuclear envelope; and pyknosis was observed by chance. Mitochondria of some myocardial cells were markedly swollen with some disorganized or disrupted mitochondrial cristae which displayed like uneven vacuole. Compared with SHRC,the above-mentioned pathological changes of SHRY1 were less obvious; the pathological changes ameliorated slightly in SHRY2 and SHRX; but there was no significant improvement in SHRY3. ConclusionYiqihuoxue decoction and nifedipine can reduce the SBP, HWI, LVMI and slow down the damages of left ventricle in SHRs during the process of LVH.
Key words:Yiqihuoxue decoction; Spontaneously hypertensive rats; Left ventricular hypertrophy; Morphological structure
左室肥厚(LVH)是心肌细胞肥大所致的心脏扩大及左室重量增加,多发于高血压病中晚期,其机理目前尚未完全阐明。中医学认为,高血压LVH的可能机制在于久病气虚血淤,本虚标实。据此,本研究选择益气活血法作为防治LVH的主要治法,自拟益气活血复方,旨在探讨不同剂量益气活血复方对自发性高血压大鼠LVH及左室心肌形态结构的影响。
1 材料与方法
1.1 药物益气活血复方由人参、黄芪、当归、川芎、赤芍、丹参、葛根、降香等组成(广州二天堂医药公司提供),加水煎成200 %浓度(即1 ml药液含2 g生药)。硝苯地平,10 mg/片(广东华南制药厂生产,批号:040602)。
1.2 动物及分组 清洁级雄性14周龄SHR大鼠50只,体重(257±12) g,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司。普通饲料喂养,避免噪音及其他干扰,观察期为8周。SHR随机分为5组,即复方高剂量组(SHRY1)、复方中剂量组(SHRY2)、复方低剂量组(SHRY3)、模型对照组(SHRC)、硝苯地平组(SHRX),每组10只。按体表面积法[1]换算:大鼠复方每日用量为13 g/kg体重,硝苯地平每日用量为5.4 mg/kg体重。以复方换算剂量为SHRY2组给药剂量,SHRY1、SHRY3组分别为其3、1/3倍;SHRX组按大鼠换算剂量灌胃。即:SHRY1、SHRY2、SHRY3、SHRX组分别予以39 ,13,4.3 ,5.4 mg/kg・d药物灌胃;SHRC组予等体积蒸馏水灌胃。动物禁食12 h后灌胃,1次/d。将药物按不同剂量以蒸馏水稀释,最终每只动物均予5 ml液体灌胃。干预8周间,每周称重1次,根据体重调整药量。
1.3 指标检测
1.3.1 SBP测定大鼠40 ℃预热10 min后,用RBP1 B型大鼠尾压心率测定仪(中日友好临床医学研究所研制)测量大鼠清醒、安静状态时尾动脉SBP,连续测量3次,每次间隔约1 min,取其均值作为该SHR的SBP(kPa)。实验前测压1次,以后每4周测压1次。
1.3.2 HWI、LVMI测定将禁食12 h的SHR用3 %戊巴比妥钠行腹腔注射(30 mg/kg),麻醉后再次称重,开胸取心,冲洗血污,滤纸吸干水份后,称取心脏重量。沿房室交界处去除心房、大血管及右心室游离壁,将左室游离壁和室间隔准确称重,作为左心室重量。心脏重量、左心室重量与动物体重的比值分别作HWI(mg/kg),LVMI(mg/kg)。
1.3.3 光镜标本制备 取左室游离壁水平轴中部心肌约1.5 cm × 0.8 cm × 0.4 cm,立即置于4%多聚甲醛液(pH 7.4、4℃)固定24 h以上,常规石蜡包埋,切片(4 μm)HE染色,光镜观察。
1.3.4 电镜标本制备 每组随机取2只SHR,取其左室游离壁中部心肌约2 mm × 3 mm × 5 mm,立即置于2.5 %戊二醛固定液1 h,在垫有冰块的平皿上迅速切取成约1 mm×1 mm×1 mm的组织块,置于新鲜的2.5 %戊二醛固定液4 h以上,低温保存。0.1 mol/L磷酸缓冲液洗涤3次后,加入1 %锇酸固定液,4 ℃下固定1.5 h。常规乙醇、丙酮逐级脱水,Epon 812树脂平板定向包埋。用Reichert Jung Ultracut E 超薄切片机先切约1.0 μm半薄切片,1 %甲苯胺兰染色,光镜观察定位,再行超薄切片。超薄切片醋酸双氧铀硝酸铅双重染色,JEOL100CXⅡ/T透射电镜观察、摄片。
1.4 统计学处理所有计量资料均采用 ±s表示,对来自同一整体的数据进行正态性检验。组间比较,采用单因素方差分析;组内比较,采用t检验。取检验水准α=0.05,运用SPSS 11.5统计软件进行统计学分析。
2 结果
2.1 各组SBP、HWI、LVMI比较 随着周龄增加,SHRC组SBP逐渐升高(P<0.05或P<0.01)。灌胃4周、8周后,与SHR-C比较,各治疗组SBP均明显降低(P<0.01)。灌胃4周后与治疗前比较,SHRY1、SHRY2、SHRX组SBP均降低(P<0.05或0.01)。灌胃8周后与治疗前比较,各治疗组SBP均明显降低(P<0.01)。灌胃8周后,SHRY1、SHRY2、SHRX组HWI、LVMI均较SHRC组降低(P<0.05或P<0.01)。结果见表1。
表1 各组SBP、HWI、LVMI比较(略)
与SHRC比较,#P<0.05,# #P<0.01;与SHRY3比较,P<0.05;与灌胃前比较,P
2.2 各组SHR左室心肌形态结构比较
2.2.1 心肌光镜检查结果 SHRC组心肌纤维增粗,间距缩小或心肌纤维萎缩,间距增大,部分心肌纤维断裂或排列紊乱。伴随明显大面积心肌水样变性,部分心肌细胞核肥大或固缩。细胞内容物呈颗粒状,断裂或融合,甚至有坏死,血管壁增厚。与SHRC组比较,SHRY1组上述病变明显减轻;SHRY2、SHRX组病变有所改善;SHRY3组病变改善不明显。见图1~5。
2.2.2 心肌电镜检查结果 SHRC组可见凋亡心肌细胞。凋亡心肌细胞核核膜皱缩,染色质凝聚、趋边,在核膜下聚集呈斑块状;部分核仁消失,偶见胞核固缩。肌原纤维模糊、排列紊乱、部分溶解,以闰盘两侧为重。部分心肌细胞线粒体肿胀,嵴紊乱、断裂或溶解,内有大小不等的空泡区形成。与SHRC组比较,SHRY1组上述病变明显减轻;SHRY2、SHRX组病变有所改善;SHRY3组病变改善不明显。见图6~11。
图1 SHRC组 (×400)(略)
图2 SHRY1组 (×400)(略)
图3 SHRY2组 (×400)(略)
图4 SHRY3组 (×400)(略)
图5 SHRX组 (×400)(略)
图6 SHRC组 (×13000) (略)
图7 SHRC组 (×10000)(略)
图8 SHRY1组 (×8000)(略)
图9 SHRY2组 (×13000)(略)
图10 SHRY3组 (×10000) (略)
图11 SHRX组 (×8000)(略)
3 讨论
近年研究表明[2~4]:高血压LVH与久病气虚血淤关系密切,益气活血法对左室重构有影响;钙通道阻滞剂(calcium channel blocker, CCB)能逆转高血压LVH。既往的实验研究[5]已证实:益气活血复方具有CCB样作用。高血压状态下,心肌压力负荷过重,为维持心脏功能,早期心肌纤维代偿性过度收缩,形态改变为肌节错位,随后出现心肌细胞代偿性增生,这种增生早期可提高心脏功能,维持心脏正常泵血。然而,随着代偿性增生的发展,心肌细胞与供其血液的毛细血管比例失调,导致心肌细胞能量供应相对不足[6]。线粒体作为心肌细胞的能量代谢中心,其结构与功能受损,表现为线粒体肿胀、嵴溶解,甚至出现部分肌纤维溶解现象[7]。益气活血复方选用人参、黄芪、当归补气养血;丹参、川芎、赤芍活血行气止痛;降香行气止痛、活血止血;葛根扩张冠状血管,减少外周阻力而降血压。研究发现:人参皂苷为人参的主要有效成分之一,人参皂苷Rb1能阻滞细胞膜上钙离子通道的活动,减轻细胞内钙离子的积聚而抑制细胞凋亡[8];黄芪具有双向免疫调节、扩张血管、抗缺氧等功能;当归中阿魏酸有很强的抗氧化与清除氧自由基,降血脂及改善动脉粥样硬化,抗菌、抗血栓等作用[9];黄芪、当归配伍具有较佳的抗血小板聚集作用[10~12];丹参能拮抗心肌细胞Ca2+内流,具有CCB样作用[13],并有拮抗血管紧张素Ⅱ(AngiotensinⅡ, AngⅡ)促心肌细胞肥大的作用[14,15];川芎、赤芍合用可明显降低血清胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白,在抗氧化及保护血管内皮细胞功能方面,有协同作用[16]。本实验结果显示:益气活血复方、硝苯地平均能降低SBP、HWI、LVMI,减缓SHR左室肥厚形成、发展过程中左室组织结构破坏。两者防治、逆转LVH的可能机制为:① 扩张阻力血管,减轻心脏后负荷,心肌做功减少,LVH减轻。② AngⅡ通过刺激交感神经系统兴奋或组织局部AngⅡ直接促进心肌蛋白合成,使心肌细胞生长肥大而致LVH,AngⅡ的这些作用依赖于细胞内钙水平,需要钙离子介导。CCB通过减少胞内钙而阻断AngⅡ的作用,使LVH减轻。益气活血复方逆转LVH的具体途径、机制有待进一步研究。
参考文献
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